在我国畜牧业绿色高质量发展的重要战略机遇期,规模化奶牛养殖产生的粪污处理已成为制约产业升级的关键瓶颈。尤其在年均气温低于-5℃的寒区牧场,传统粪污处理面临低温发酵效率低下、臭气治理成本高昂、能源利用率不足等三重技术困境。为破解这一难题,内蒙古工业大学“粪转乾墒”团队立足环境科学与工程学科优势,历时三年攻关,成功研发出适配寒区特点的粪污资源化利用创新技术体系
我国奶牛养殖规模庞大,垫料作为保障奶牛健康的重要物资,其质量直接关系到奶牛产奶量。“粪转乾墒”团队深入产业一线,走访蒙牛、伊利等集团旗下多个规模化牧场,足迹遍布12个盟市、142家奶牛养殖企业,系统梳理出寒区牧场粪污处理的三大瓶颈问题:低温环境下发酵效率低、臭气治理成本高、能源利用不充分。团队负责人于昕弘在调研中深有感触:“我们亲眼目睹不少牧场因垫料质量不稳定而引发奶牛健康问题,这不仅增加了养殖成本,而且直接威胁乳品安全。我们希望能研发一款适合寒冷牧区、高效且低成本的粪污处理装置。”
在刘建国教授和曹英楠副教授的联合指导下,于昕弘同学带领团队充分整合内蒙古自治区环境污染控制与废物资源化重点实验室,联合5家产学研合作基地,开展再生垫料生产技术研究工作。
历经三年时光,团队成功开发出集“低温发酵—除臭—余热回收”功能于一体的亚低温稳定型奶牛粪发酵垫料系统。首次引入复合菌剂生物发酵体系,通过优化微生物群落结构,显著提升了低温条件下的有机物分解效率,缩短发酵周期,同时实现高效灭活病原菌。在臭气控制方面,团队研发了逆流接触除臭技术,用自研高活性硝化细菌垫料层替代传统化学除臭填料,在显著降低除臭成本的同时,减少了二次污染风险。此外,团队创新设计了三重控温系统,实现发酵余热的梯级利用,大幅降低设备能耗,提升了能源综合利用效率。
依托实验室合作课题,团队与内蒙古农牧业技术推广站等部门紧密协作,相关成果已被纳入《规模化奶牛养殖粪污资源化利用技术规范》,目前核心技术已经授权1项发明专利,受理16项发明专利、2项软件著作权。据悉,今年8月份,该项目成功斩获第十八届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛特等奖。
指导老师曹英楠副教授表示:“我们将继续深化与重点实验室、企业牧场的协同合作,优化技术细节,完善产品性能,推动形成‘技术-产品-服务’一体化模式,为我国畜牧业绿色低碳发展贡献内工大智慧。”
团队始终秉持“科技助牧、绿色兴农”的初心,从课堂走向牧场,从理论迈向实践,通过产学研深度融合,致力于将科技创新与产业需求有机融合,推动技术转化为实际生产力。用科技重塑草原生态,以创新赋能产业升级,“粪转乾墒”团队正以青春之力,为我国寒区畜牧业绿色低碳发展开辟新路径。